摘要: 文章介紹了微軟的操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng)產(chǎn)品線,分析了WinCE 6.0和.NET Micro framework技術(shù)特點(diǎn)。根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的要求,還比較了微軟和嵌入式Linux、 VxWorkss的差異和各自特色。
關(guān)鍵詞: 操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng);WinCE;Windows Mobile;單片機(jī);.NET Micro framework
引言
在操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域,微軟的Windows Mobile正在智能手機(jī)市場快速增長,“2007 Windows 硬件工程大會”及“2007 移動與嵌入式開發(fā)者大會”的資料顯示,全球55個(gè)國家的110個(gè)運(yùn)營商采用Windows Mobile,近50家設(shè)備制造商生產(chǎn)了100多款Windows Mobile手機(jī)和便攜式設(shè)備。微軟的其他嵌入式軟件發(fā)展也非???,51%的零售商考慮使用基于Windows Embedded的POS (銷售點(diǎn))系統(tǒng),2005年有60%的瘦客戶端運(yùn)行著WinCE。微軟最新發(fā)表的面向單片機(jī)的.NET Micro Framework在2006發(fā)布后,今年3月在美國的ESC(嵌入式系統(tǒng)大會)又發(fā)表了一個(gè)擴(kuò)展版本。由此可見,微軟的操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng)正在成為商業(yè)操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng)的重要選擇。
但是比較起不少已經(jīng)有20多年歷史的老牌操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng)公司,微軟還是一個(gè)新兵,整個(gè)產(chǎn)品線還在發(fā)展和豐富之中。
微軟嵌入式產(chǎn)品發(fā)展歷史
在探討微軟的操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng)技術(shù)細(xì)節(jié)之前,讓我們先了解一下其名稱、相互關(guān)系和發(fā)展歷史。微軟從96年發(fā)表WinCE第一個(gè)版本,到目前為止,可以看到有兩個(gè)主要操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng)品牌。其一是針對移動終端的操作系統(tǒng)Windows Mobile,在5.0 版本之前,Windows Mobile分為針對智能手機(jī)的版本W(wǎng)indows Mobile for SmartPhone,針對PDA 手機(jī)的版本W(wǎng)indows Mobile for Pocket PC Phone,針對PDA 的版本W(wǎng)indows Mobile for Pocket PC。
其二是微軟的操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng)平臺Windows Embedded ,這個(gè)平臺目前包括微軟核心的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)-Windows CE(簡稱WinCE), 它可以支持各種便攜設(shè)備和廣泛的嵌入式應(yīng)用。嵌入式XP—Windows Embedded XP(簡稱XPE),是模塊化的XP版本,支持各種嵌入式應(yīng)用。嵌入式POS系統(tǒng)-Windows Embedded for POS(簡稱WEPOS),一個(gè)專門為零售終端定制的嵌入式XP版本。
微軟這些操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng)里面實(shí)際上只有兩個(gè)內(nèi)核,一個(gè)是WinCE 內(nèi)核,包括Windows Mobile也是使用這個(gè)內(nèi)核,目前Windows Mobile 5.0 和6.0版本使用的都是WinCE 5.x 版本的內(nèi)核。該版本2004年推出,是目前廣泛使用的一個(gè)產(chǎn)品。WinCE 目前的最新版本是6.0,2006年底正式發(fā)布。另外一個(gè)內(nèi)核是XPE和WEPOS 使用的Windows XP的核心。
由此可見微軟在嵌入式系統(tǒng)的策略,即WinCE 和Windows Mobile 是具有硬實(shí)時(shí)的嵌入式操系統(tǒng),目標(biāo)是移動和通用的嵌入式設(shè)備,如手機(jī)、導(dǎo)航、PMP、機(jī)頂盒、工業(yè)控制設(shè)備和醫(yī)療儀器等。Windows Embedded XP 是一個(gè)非實(shí)時(shí)的可以嵌入的操作系統(tǒng),目標(biāo)是瘦客戶機(jī)、零售機(jī)器、工廠生產(chǎn)線控制和技術(shù)外設(shè)存儲和顯示設(shè)備。另外,微軟最新推出的.NET Micro Framework是針對微型設(shè)備和單片機(jī)市場的一個(gè)新產(chǎn)品,它補(bǔ)償WinCE不能支持的更小型的嵌入式應(yīng)用。[page]
微軟嵌入式平臺核心-WinCE 技術(shù)特色
WinCE 是一款典型的操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng),具有層次化和模塊化的體系結(jié)構(gòu)。WinCE分為硬件、OEM(委托制造)、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件四個(gè)清晰的層次,硬件層即WinCE 可以支持不同的微處理器和外設(shè),如x86、ARM、XScale 等,OEM層是指引導(dǎo)程序(boot loader)、設(shè)備驅(qū)動等,操作系統(tǒng)層是內(nèi)核模塊、圖形模塊、文件和存儲模塊、設(shè)備管理和加載系統(tǒng)的服務(wù)模塊組成,應(yīng)用軟件層是WinCE自身的應(yīng)用軟件,如MS Office、Media Player、IE和第三方應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件層和操作系統(tǒng)層有一個(gè)Win32 本地API和基于.Net Compact Framework的被管理代碼。
WinCE內(nèi)核
WinCE 是微內(nèi)核操作系統(tǒng),這是目前操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng)都在使用的先進(jìn)的內(nèi)核技術(shù),例如,VxWorks、QNX和最新的L4內(nèi)核都實(shí)現(xiàn)了微內(nèi)核技術(shù)。微內(nèi)核是指在內(nèi)核里面只實(shí)現(xiàn)一些基本服務(wù),如進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程間通信和中斷處理等,其他的服務(wù)和功能都放在內(nèi)核外。顯然,微內(nèi)核的好處是易于移植到不同的處理器和硬件平臺,內(nèi)核外的服務(wù)如設(shè)備驅(qū)動和文件管理模塊是運(yùn)行在不同的地址空間,這樣相較于整個(gè)系統(tǒng)都是平板結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)內(nèi)核(如uc/os-II、nucleus、threadx)要更加安全和可靠。微內(nèi)核的核心也非常小巧,一般幾K~幾十K字節(jié)。當(dāng)然事物永遠(yuǎn)是辨正的兩個(gè)方面,微內(nèi)核系統(tǒng)因?yàn)橐?jīng)常在內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)之間轉(zhuǎn)換,所以系統(tǒng)的某些性能和實(shí)時(shí)響應(yīng)能力可能要比平板結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)內(nèi)核要低(不同的性能指標(biāo)取決于不同的微內(nèi)核系統(tǒng)的設(shè)計(jì))。
同Windows一樣,WinCE每個(gè)運(yùn)行程序都是一個(gè)進(jìn)程,WinCE 5.0 版本支持32個(gè)進(jìn)程,每個(gè)進(jìn)程有32M的虛擬地址空間,WinCE 6.0 則可以支持3.2萬個(gè)進(jìn)程,每個(gè)進(jìn)程有2G的虛擬地址空間。WinCE 是一個(gè)基于搶占的多線程操作系統(tǒng)。在線程這一級,WinCE 可以實(shí)現(xiàn)類似操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng)任務(wù)的調(diào)度、通訊、同步功能。為了支持可以搶占的硬實(shí)時(shí)調(diào)度,WinCE 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)先級反轉(zhuǎn)機(jī)制(priority inversion)。
6.0版本的WinCE內(nèi)核相較以前的5.0有了很大的改進(jìn),重要的一點(diǎn)就是把一部分關(guān)鍵文件、圖形管理和驅(qū)動程序放到內(nèi)核里面,好處是減少了模塊在用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)切換的開銷,還減少了應(yīng)用程序訪問這些模塊調(diào)用的開銷。WinCE 6.0的內(nèi)核結(jié)構(gòu)見圖1。
圖1 WinCE 6.0的內(nèi)核結(jié)構(gòu)[page]
WinCE 的BSP
操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng)是運(yùn)行在不同的微處理器上,如手機(jī)和移動設(shè)備大量使用的ARM體系結(jié)構(gòu)的CPU,市場上有三星ARM2410/2430、TI OMAP730/1710/2430和Marvel XScale體系的PXA270等,除此之外,還有數(shù)字電視、IP機(jī)頂盒系統(tǒng)使用的MIPS體系結(jié)構(gòu),如東芝、博通、IDT等公司的芯片。當(dāng)然,x86在各種通用嵌入式系統(tǒng)方面也有大量的應(yīng)用。
微軟的操作系統(tǒng)">嵌入式操作系統(tǒng)也是使用BSP(Board Support Package)的概念支持各種CPU和硬件平臺的移植工作,在WinCE 5.0里已經(jīng)有包括三星2410、Marvel PXA270等許多流行的BSP,微軟的OEM廠商如研華、飛思卡爾、NXP等也提供他們移植的OEM BSP。WinCE 6.0將會在CE5.0支持ARM V4基礎(chǔ)上支持ARM V6,包括三星、飛思卡爾的ARM11核的SoC都將得到支持。在x86方面,微軟依托在桌面系統(tǒng)的強(qiáng)勢,得到了眾多IPC(工業(yè)PC)和EPC(嵌入式PC)廠家的擁戴和支持。
在BSP結(jié)構(gòu)方面,新的WinCE6.0的內(nèi)核和OAL是完全獨(dú)立的兩個(gè)模塊,好處是在修改BSP后,內(nèi)核不需要重新構(gòu)建了,減少了多次構(gòu)建、測試和發(fā)布內(nèi)核的過程,提高了系統(tǒng)的可靠性。這種結(jié)構(gòu)還可以讓微軟發(fā)布針對OEM的內(nèi)核,而OEM可以因?yàn)樽陨碇R產(chǎn)權(quán)的考慮,以二進(jìn)制方式向最終用戶發(fā)布BSP(如圖2)。WinCE自身包含OEM BSP 定制和發(fā)布工具,這樣OEM可以很方便地發(fā)行自己的BSP SDK包。
圖2 內(nèi)核和BSP的結(jié)構(gòu)
WinCE 的設(shè)備驅(qū)動程序
設(shè)備驅(qū)動程序是嵌入式操作系統(tǒng)中一個(gè)重要部分,它是外設(shè)和應(yīng)用軟件的接口,追隨了微軟的一貫風(fēng)格。
WinCE的設(shè)備驅(qū)動程序規(guī)范和豐富,需要特別指出的是,WinCE 5.0所有的驅(qū)動程序全部是采用動態(tài)加載方式,即在操作系統(tǒng)內(nèi)核啟動以后對硬件外設(shè)(如USB、LCD) 加載,驅(qū)動程序依然運(yùn)行在內(nèi)核空間。簡單來講,這種驅(qū)動程序是在用戶態(tài)和我們熟悉的Windows 系統(tǒng)的DLL方式?jīng)]有區(qū)別,其好處是程序員調(diào)試一個(gè)驅(qū)動的時(shí)候會很方便,和應(yīng)用程序的調(diào)試沒有差異,可以使用正常的函數(shù)調(diào)用,把驅(qū)動的動作和數(shù)據(jù)顯示在屏幕上;再有,相對用戶自己開發(fā)的驅(qū)動程序,可能有不穩(wěn)定和可靠的地方,運(yùn)行在用戶態(tài),整個(gè)系統(tǒng)將會更穩(wěn)定些。
但是問題和缺陷也顯而易見,就是因?yàn)轵?qū)動的動態(tài)加載和內(nèi)核的切換代表性能的損失,對于桌面系統(tǒng)這可能沒有太大的影響,但是在嵌入式系統(tǒng),用戶對實(shí)時(shí)性能的要求要嚴(yán)格得多。為了解決這個(gè)問題,在新的WinCE6.0里面的驅(qū)動程序?qū)⒎譃閮?nèi)核模式和用戶模式兩種,內(nèi)核模式側(cè)重效率,用戶模式側(cè)重穩(wěn)健和可靠。微軟力求保證驅(qū)動程序的主體結(jié)構(gòu)沒有大的變化,微軟資料顯示大約有幾天的時(shí)間可以完成一個(gè)一般規(guī)模的驅(qū)動的移植過程,微軟公司和微軟的增值代理都提供了相應(yīng)的課程。[page]
WinCE開發(fā)工具
微軟工具新的策略是使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Visual Studio 2005平臺支持全部的微軟嵌入式操作系統(tǒng)系列的開發(fā),歷史上支持過WinCE和Windows Mobile 開發(fā)的工具有:
*操作系統(tǒng)開發(fā)-Platform Builder,它的作用是構(gòu)建操作系統(tǒng),設(shè)有配置和調(diào)試工具,CE6.0以后這個(gè)工具就不單獨(dú)存在,而是合并到Visual Studio 作為它的一個(gè)插件。
*應(yīng)用程序開發(fā)-eMbedded Visual C++,支持本地應(yīng)用程序開發(fā)C, C++, MFC(微軟基礎(chǔ)類), ATL(COM的目標(biāo)和Active X 控制),這個(gè)工具在CE5.0版本以后已經(jīng)合并到Visual Studio 2005里面。
*Visual Studio 2005-微軟全新的開發(fā)工具已經(jīng)包含了Platform Builder, 值得特別提到的是Visual Studio 2005支持微軟托管的應(yīng)用代碼編寫和調(diào)試,即.NET Compact Framework,它是NET Framework專門針對WinCE優(yōu)化后的一個(gè)簡化版本。在嵌入式設(shè)備上可以大幅提高軟件開發(fā)生產(chǎn)力,對于軟件越來越成為嵌入式設(shè)備的主要成本之一將會起到積極的作用,是一次編程多次使用的軟件重用理想的實(shí)現(xiàn)。Visual Studio 2005為了方便嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)而設(shè)計(jì)的支持不同硬件平臺的“軟仿真器”也給用戶留下很深的印象。
圖3 基于NET Compact Framework的汽車外接顯示裝置
面向微型設(shè)備的.Net Micro Framework
前面提到的.NET Compact Framework雖好,但因?yàn)橐劳蠾inCE平臺要求的硬件資源比較大,微軟的 .NET Micro Framework 是微軟面向嵌入式系統(tǒng)中微型設(shè)備和單片機(jī)(MCU)市場的一個(gè)新的產(chǎn)品,是WinCE, Windows Mobile和Windows XP Embedded 在嵌入式市場的一個(gè)補(bǔ)充。.NET Micro Framework應(yīng)用可能是小型工業(yè)網(wǎng)關(guān)、家庭能源管理裝置、遙控器,也可以是Windows Vista PC 的sideshow(枝節(jié))設(shè)備,如筆記本電腦的副屏(可以播放MP3、顯示日歷、行程等)等,如圖3所示。微軟.NET Micro Framework 目前支持基于32位微處理器ARM7和9的硬件平臺,已經(jīng)移植好的參考硬件平臺有飛思卡爾iMXS、DIGi Connet ME和EmbeddedFusion。
.NET Micro Framework 把通用的I/O設(shè)備,如UI、GPIO、SPI、Comm等做好一個(gè)類庫(見圖4),其他和應(yīng)用相關(guān)的硬件設(shè)備由合作伙伴(如DIGi)完成,值得注意的是,.NET Micro Framework還可以運(yùn)行在一個(gè)小RTOS(實(shí)時(shí)操作系統(tǒng))上,如DIGI平臺運(yùn)行的是Threadx RTOS, 微軟認(rèn)證的合作伙伴使用微軟提供的porting kit把這些設(shè)備類庫移植好,這樣使得嵌入式工程師能在不了解單片機(jī)硬件的前提下開發(fā)單片機(jī)的應(yīng)用。.NET Micro Framework 里面有一個(gè)重要的部件叫CLR—可以理解為是個(gè)運(yùn)行代理,它的作用是個(gè)實(shí)時(shí)的編譯器,負(fù)責(zé)執(zhí)行被用戶提交的管理代碼,CLR還負(fù)責(zé)內(nèi)存和線程管理,如圖4所示類庫以上的應(yīng)用層都是被管理代碼(managed code),下面還是C/C++本地代碼(native code),這樣整個(gè).NET Micro Framework代碼非常的小,大約是250~500K。(WinCE 大約是1~12M左右)。需要指出的是,.NET Compact Framework不是一個(gè)傳統(tǒng)意義的實(shí)時(shí)多線程操作系統(tǒng),但是它可以支持多線程的操作,可以滿足一定范圍上實(shí)時(shí)要求,如通過設(shè)置UI是主線程滿足一定的顯示面板輸入響應(yīng)的要求,通過看門狗定時(shí)器和中斷方式滿足和實(shí)時(shí)設(shè)備接口數(shù)據(jù)通訊的要求。.NET Compact Framework的編程方式更接近微軟的桌面圖形編程界面,如,同樣使用delegate、callback處理外部事件。[page]
.NET Micro Framework的SDK是開放給所有用戶的,但是要得到porting kit需要得到微軟的認(rèn)證。信息產(chǎn)業(yè)部集成電路和軟件促進(jìn)中心(CSIP)是微軟授權(quán)的.NET Micro Framework在中國的技術(shù)培訓(xùn)和合作伙伴。
.NET Micro Framework面向的是一個(gè)對于微軟來講全新的市場,可以說這種開發(fā)方式是對這個(gè)市場久已習(xí)慣的嵌入式軟件開發(fā)方式的一次革命性的改變,從技術(shù)發(fā)展趨勢看,無疑是一個(gè)正確的方向。在最近的技術(shù)大會上,微軟.NET Micro Framework產(chǎn)品經(jīng)理和主要設(shè)計(jì)者Colin Miller非常有信心的給大家分享了微軟.NET Micro Framework下個(gè)版本開發(fā)計(jì)劃,比如支持TCP/IP、USB、 BT/ZIGBEE、CAN總線和文件系統(tǒng)等等。但是應(yīng)該看到,由于嵌入式系統(tǒng)的特殊性和多樣性,微軟目前支持的平臺還比較少,合作伙伴的設(shè)計(jì)和應(yīng)用還待成熟和完善,.NET Micro Framework在國內(nèi)的發(fā)展還需要一定的時(shí)間。
圖4 .NET Micro Framework的結(jié)構(gòu)圖
微軟產(chǎn)品和其他RTOS比較
嵌入式系統(tǒng)畢竟不是桌面系統(tǒng),用戶需求的差異和環(huán)境差異很大,平臺的變化也多,用戶的選擇余地就大。為了方便用戶比較和選擇一個(gè)合適的嵌入式操作系統(tǒng),微軟官方網(wǎng)站上提供了第三方的評測報(bào)告供用戶閱讀和分析;國內(nèi)外基于微軟的嵌入式成熟應(yīng)用也可以供參考;微軟中國的市場和教育普及工作也對用戶了解微軟嵌入式操作系統(tǒng)大有幫助。下面僅對目前國內(nèi)嵌入式系統(tǒng)比較流行的嵌入Linux 和VxWorks 進(jìn)行分析,比較他們和微軟嵌入式操作系統(tǒng)的差異和各自特色。[page]
嵌入式Linux
最近結(jié)束的LinuxWorld China 2007 大會上,Linux基金會執(zhí)行總監(jiān)Jim Zemlin展望未來時(shí)再次強(qiáng)調(diào),嵌入式和移動應(yīng)用是除標(biāo)準(zhǔn)、虛擬計(jì)算和桌面外的一個(gè)重要的發(fā)展領(lǐng)域。比較微軟和其他的嵌入式操作系統(tǒng),Linux和嵌入式Linux(經(jīng)過嵌入式優(yōu)化的Linux商業(yè)和非商業(yè)版本)的優(yōu)勢在于:1,開放性,Linux100%源代碼公開;2,廣泛性和成功的開發(fā)模式,全球化的社區(qū)開發(fā)和維護(hù)方式已經(jīng)被驗(yàn)證是一種高效率和成功的軟件開發(fā)模式;3,各種CPU和最新的硬件器件和系統(tǒng)的支持;4,豐富的開源資源和第三方應(yīng)用軟件。
Linux的缺點(diǎn)是,第一,實(shí)時(shí)性。Linux本身并不是為嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的,從操作系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)偏重于可靠性和網(wǎng)絡(luò)的效率,雖然商業(yè)嵌入式Linux公司如MontaVista 在2.4內(nèi)核上實(shí)現(xiàn)了可搶占的實(shí)時(shí)調(diào)度,開源社區(qū)也有了2.6 RT補(bǔ)丁,但是比較WinCE 和VxWorks 實(shí)時(shí)性都略遜一籌,來自南京大學(xué)的文章中有一個(gè)可以參考數(shù)據(jù)表格,見表1。
第二,開發(fā)工具。Linux的開發(fā)工具一直是一個(gè)軟肋,從開源社區(qū)分工講。內(nèi)核和工具鏈?zhǔn)莾蓚€(gè)完全獨(dú)立的部分,內(nèi)核的開發(fā)和維護(hù)人員主要依賴于命令行工具??上驳氖牵_源的Eclipse框架已經(jīng)成為包括嵌入式Linux 在內(nèi)的傳統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)的集成開發(fā)環(huán)境(IDE),基于Eclipse的商業(yè)嵌入式軟件如DevRocket、Workbench和Linuxscope也正在成熟。但是相對微軟的Visual Studio 2005,應(yīng)該說中國的用戶更加熟悉微軟的開發(fā)工具。
第三,完整應(yīng)用軟件方案,嵌入式系統(tǒng)要求的是有針對性的應(yīng)用軟件方案,嵌入式Linux雖然已經(jīng)有完整的操作系統(tǒng)組件,但是缺少針對具體應(yīng)用的軟件方案,舉個(gè)智能手機(jī)的例子,微軟的 Windows Mobile for SmartPhone基本含有了手機(jī)硬件驅(qū)動(BSP)、內(nèi)核、TCP/IP、文件系統(tǒng)基本組件、手機(jī)軟件和多媒體辦公軟件等豐富的應(yīng)用軟件,這些基本涵蓋了整個(gè)智能手機(jī)所需要的全部軟件。但是相比較而言,嵌入式Linux的方案就顯得單薄多,雖然借助于包括Trolltech(奇趣) 的qtopia在內(nèi)的手機(jī)應(yīng)用軟件或者Access 的整套手機(jī)Linux軟件方案,Linux手機(jī)軟件仍缺少完整性和成熟性,這點(diǎn)對于包括中國手機(jī)企業(yè)在內(nèi)的2~3線的手機(jī)制造和設(shè)計(jì)公司帶來一定的壓力。
第四,商業(yè)化產(chǎn)品和服務(wù)。比較微軟,Linux和嵌入式Linux的商業(yè)公司規(guī)模小而且沒有標(biāo)準(zhǔn)化,雖然社區(qū)具有豐富的開發(fā)和創(chuàng)意的資源,但是社區(qū)沒有義務(wù)提供商業(yè)的服務(wù)和承諾。[page]
風(fēng)河的VxWorks
VxWorks是傳統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)中的佼佼者,特別是在通信、國防和工業(yè)控制領(lǐng)域具有較強(qiáng)的優(yōu)勢。VxWorks是基于微內(nèi)核技術(shù)的實(shí)時(shí)內(nèi)核,從設(shè)計(jì)和實(shí)際的使用情況看,完全可以滿足硬實(shí)時(shí)性的要求,這點(diǎn)較Linux有較強(qiáng)的優(yōu)勢。相較于WinCE,VxWorks的實(shí)時(shí)性要更好一點(diǎn),設(shè)備管理和驅(qū)動要簡練和高效些。VxWorks6.1的版本之后還提供基于MMU內(nèi)存保護(hù)和錯(cuò)誤管理的機(jī)制(目前CE和.NET MicroFramework 還不支持),使系統(tǒng)的可靠性更有保證。VxWorks系統(tǒng)的配置靈活,代碼尺寸相較于WinCE和Linux要小得多,基本系統(tǒng)甚至比.NET Micro Framework還要小,這樣適合更低配置和成本要求的嵌入式設(shè)備。
VxWorks的網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大,風(fēng)河公司和第三方都有大量的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和應(yīng)用軟件支撐,VxWorks的API 是POSIX 兼容,這樣通信行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)代碼就很容易移植進(jìn)來了(Linux 有相同的特點(diǎn)),這可以說是WinCE的一個(gè)弱點(diǎn)。
但是,VxWorks 在消費(fèi)電子和手持移動設(shè)備方面應(yīng)用比較微軟操作系統(tǒng)甚至Linux都相對少得多,從技術(shù)和商業(yè)層面看,筆者認(rèn)為主要是這樣幾個(gè)原因:1,VxWorks是從內(nèi)核發(fā)展成為一個(gè)比較完整的嵌入式OS,但是API和圖形系統(tǒng)并不是十分標(biāo)準(zhǔn)和流行,單靠VxWorks自己的產(chǎn)品和松散的第三方資源還很難形成完整和公認(rèn)的消費(fèi)電子中間件。2,VxWorks早期是采用開發(fā)授權(quán)加上版稅的方式收取費(fèi)用,這種方式不能為強(qiáng)調(diào)成本控制的OEM/ODM(委托制造/委托設(shè)計(jì))廠商所接受,比如在過去的5年里,中國臺灣OEM/ODM生產(chǎn)的家用無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品多數(shù)都轉(zhuǎn)到Linux平臺,手機(jī)和GPS轉(zhuǎn)到上市比較快的WinCE和Window Mobile平臺。OEM/ODM不能接受為售價(jià)只有15~25美元的無線路由器再支付哪怕是1美元(甚至更少)的版稅了。
當(dāng)然,風(fēng)河公司已經(jīng)充分意識到這個(gè)問題,并在過去幾年改變了商業(yè)模式,比如以收取年費(fèi)的方式取代版稅模式,同時(shí)風(fēng)河正式采用雙OS的策略,進(jìn)軍嵌入式Linux 市場,推出風(fēng)河通信和消費(fèi)電子用Linux 平臺,以期和微軟抗衡,這是因?yàn)樗膶?shí)質(zhì)也是一個(gè)基于開源的嵌入式Linux版本。[page]
結(jié)語
從前面的分析我們不難看出,微軟嵌入式操作系統(tǒng)產(chǎn)品線完整,開發(fā)工具成熟,產(chǎn)品的市場定位明確,可以為OEM/ODM提供從操作系統(tǒng)到應(yīng)用的全面解決方案和到后臺服務(wù)器的無縫連接方案。面對強(qiáng)手如林、需求獨(dú)特的嵌入式世界,微軟面臨的挑戰(zhàn)和困難要比其他領(lǐng)域大得多。中國是世界消費(fèi)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)大國,手機(jī)、GPS、多媒體移動終端、電視、機(jī)頂盒這些嵌入式裝置都是微軟嵌入式操作系統(tǒng)的重要目標(biāo)市場。最近,“2007 Windows 硬件工程大會”及“2007 移動與嵌入式開發(fā)者大會”和.NET Micro Framework大會在北京召開,說明了微軟對中國嵌入式市場的重視,以及中國用戶對微軟嵌入式操作系統(tǒng)的關(guān)注。微軟的嵌入式操作系統(tǒng)將為絢麗多彩的嵌入式世界增添一朵奇葩。
參考文獻(xiàn):
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